特色取芯技术助力页岩油气高效开发
时间：2024-06-04 17:32
来源：网络
今年初，胜利石油工程钻井院采用页岩气压后地层取芯技术，圆满完成了涪陵页岩气田焦页66-检5井的取芯作业，取芯进尺240.2米、岩芯收获率99.86%，其中第17筒采用长筒取芯技术，单趟次取芯进尺53.7米、收获率100%，创水平井连续取芯进尺最长和单趟次取芯进尺最长两项全国纪录。
涪陵页岩气田是我国首个实现商业开发的大型页岩气田，首创我国页岩气立体开发技术。由于页岩油气储层需要通过“水平井+压裂改造”方式提高单井产能，因此，了解压裂后缝网的特征及分布情况对产能评价、开发技术对策的制定具有重要意义。基于此，胜利石油工程钻井院研发了一套完整的压后地层取芯技术，并在涪陵页岩气田开展了6口井的取芯实践。
和常规取芯作业不同，页岩气田压裂后不同地层裂缝展布情况不明确，所取岩芯成柱性难以预测，给取芯工具和取芯钻头的选型带来了很大困难，而且地层压后破碎严重，取芯过程中非常容易发生堵芯，取芯收获率难以保障，单筒进尺和取芯时效受到制约。
常规钻井作业通常采用“弯螺杆+扶正器”配合MWD（随钻测量）数据调整井斜和方位，但在取芯作业时，由于取芯工具结构特殊，常规测量仪器需要安放在取芯工具最上部，测量出的数据存在滞后问题，特别是长筒取芯作业时，测量装置距井底几十米，获取的井斜、方位数据滞后严重，给页岩气压后长筒取芯作业井身轨迹控制造成困难。
在江汉油田工程技术管理部的指导下，胜利石油工程钻井院钻井工具研发团队开展创新攻关：在工具研发上，优化岩芯爪结构、优选低摩阻内筒、研制内筒扶正装置和专用取芯钻头，形成了满足双筒或长筒取芯作业需求的压后取芯工具，提高了取芯成功率和取芯质量；在工艺技术上，通过理论分析研究，优选出适合涪陵页岩气压后地层取芯的参数，并在试验中不断优化，研制了长筒出芯装置，优化了出芯工艺，形成了完整的配套工艺技术；在轨迹控制上，与经纬公司通力合作，通过理论计算和现场试验，形成了井身轨迹控制方法，实践中采取每筒次分析井斜方位变化并及时调整扶正器位置和尺寸，实现了增斜、稳斜和降斜的功能，达到了在取芯的同时对井眼轨迹进行控制的目的。
2023年至今，胜利石油工程钻井院页岩气田压后地层取芯技术在涪陵区域完成了6口井现场试验。其中，焦页12-检1井是中国石化首次在页岩压后地层进行取芯作业，取芯131.01米，总芯长122.45米，岩芯收获率达93.47%，远超85%的设计指标，开国内页岩气压后缝网区“密闭取芯+数字岩芯”技术综合应用先河。
在焦页66平台，有5口井采用了定向井保形取芯工艺，在取芯过程中还探索使用了轨迹控制技术，累计取芯段长1000.51米，标志着中国石化页岩气田压后裂缝区钻井取芯技术达到国内领先水平。
今后，随着我国页岩油示范区建设规模不断扩大，页岩气压后地层取芯技术将为页岩油规模化开发提供坚实的技术支撑，同时也为东部老油区及海上长水平段取芯、煤层气井水平井取芯提供技术可行性依据，应用前景广阔。
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